我國是世界上水土流失較為嚴重的國家之一,水土流失的危害程度、發展趨勢、影響范圍都需要通過科學的監測手段來掌握。科學、系統、有效的水土流失監測和預報能夠為我國水土保持決策提供至關重要的數據支撐。水土流失成因的研究、各項措施的布設、水土流失區域的治理等都需要科學、準確的監測數據作為理論和實踐的基礎。此外,隨著我國現代化建設的步伐加快,各類生產建設等造成的水土流失,無論在數量、規模、變化規律、趨勢、危害程度、影響范圍等方面都需要水土保持監測機構通過科學有效的監測辦法、手段和設備區記錄、掌握和分析。
水土保持小區徑流泥沙觀測試驗,是研究區域內水土流失規律和水土保持效益的重要途徑,也是全國第二期水土保持監測網絡建設規劃的重要內容。泥沙含量是水土保持監測中一項重要參數,泥沙含量的快速、準確與實時動態監測是目前相關領域亟待解決的突出技術問題,實時動態、高精度、低成本地測量出地表徑流中的泥沙含量,是坡面水土流失監測與卡口水文監測的核心工作內容之一。
目前泥沙含量監測方法主要有兩種,一種是直接測量法,取一定的量樣品,測量其原重和烘干后的重量,通過計算確定泥水中的泥沙含量;另一種是間接測量法,即通過實時監測地表徑流的水體理化參數,通過關系模型,推算出地表徑流中的泥沙含量。與直接法相比,間接法雖然成本低、效率高,但是穩定性和精度差,難以獲得測試后的泥沙樣品,而傳統的烘干法,又存在測量裝置復雜,實驗條件要求高,自動化程度低,測量成本高等缺點。
目前市面上的徑流泥沙自動測量的主要類型有:稱重式徑流泥沙自動測量儀、光電式徑流泥沙自動測量儀、紅外線徑流泥沙自動測量儀、泵抽式徑流泥沙自動監測儀等。徑流泥沙自動監測儀一般都可以實現全天候無人值守,綜合技術自動測量數據;能夠實時監測降雨、徑流流量、累計流量、泥沙含量、水土流失含量等數據;利用電腦數據采集儀進行數據采集、實時時鐘、定時存儲、參數設定、參數和歷史數據掉電保護等功能;可以提供數據瀏覽功能,能夠根據局域網數據瀏覽、互聯網數據瀏覽等多種數據瀏覽途徑;有可靠的供電系統,可以提供市電、直流和太陽能系統等多種供電方式。